Trenpuntuen Taldea HVDC Sareetan

HVDC iturritzaileak:
HVDC iturritzaileak (DS) HVDC transmitazio sareetako zirkuitu desberdinetan erabiltzen dira. Adibidez, HVDC DS-a lineen edo kableen kargatze-arrakuntza iturriko duten zirkuituetan, hutsunezko liniaren edo kablearen traspasoa iturriko duten zirkuituetan, eta tresna deskonexkatuko dituzten zirkuituetan, konbertsore-banku bat (tiristor-renbila), iragazle-banku bat eta lurrera egokitutako lerro bat barne. HVDC DS-a DC sakelarioko sakelarrietan ere aplikatzen da, arazo baten arrakunta ostean pasahitza gainditzen duen residu- edo erorketa-arrakuntza amaitzeko.

Irudi 1: Bipolareko HVDC sistemako HVDC iturritzailearen adibide bat

Irudi 1-ak Japoniako bipolareko HVDC transmitazio sisteman (Metalikoki itzultzen den transferentzia sakelaria izan ezik) dagoen tresna iturritzailearekin lotuta dagoen polokiko diagramaren adibide bat erakusten du. Oro har, HVDC DS eta ES-en eskariak HVDC sisteman HVAC DS eta ES-ek AC sisteman duten eskarien antzera dira, baina tresna batzuek aplikazioaren arabera eskari gehigarriak dituzte. Taula 1-ak CIGRE JWG A3/B4.34 2017-en arabera HVDC DS-honek (CIGRE JWG A3/B4.34 2017) egin behar dituen sakelaritzeko trebetasun nagusiak ematen ditu.

Taula 1: Bipolareko HVDC sistemara aplikatutako iturritzailearen (DS) sakelaritzeko trebetasun nagusiak

HVDC iturritzaile taldeak:
Taldea A: DS-k itsasoaren kablearen kapasitate handiena (hurbili 20 μF) duen kabelen atzeroko kargatze-arrakuntza iturri behar du. Konbertsore bat gelditu ondoren, lerroan sortutako atzeroko tenperatura konbertsore-bankuko amotegi-zirkuitu batez Anan C/S eta Kihoku C/S-n lurrez iturri da. Iturritze-denbora konstantea 40 s dira, hau da, 3 minutuko iturritze-denbora. Iturritze-arrakuntza 0,1 A bezala ezarri zen tiristor-renbilaren amotegi-zirkuituko 125 kV atzeroko tenperaturaren eta ize-erresistentziaren balioetatik kalkulatuta.

Taldea B: DS normalki arazo baten lerroa egoera ondo dagoen neuraleko lerrera iturriko du, sistema osoa gelditu ondoren neuraleko lerroa aldi baterako edo definitiboki transmitizio lerro gisa erabili ahal izateko. Taldea A DS-aren berdinak diren espetsifikazioak eskatzen ditu.

Taldea C: DS-k konbertsore-banku baten paraleloan konektatutako bypass sakelari (BPS)-ra nominal arrakuntza iturri behar du konbertsore-banku unitatea berrabiaratzeko. Proiektu honetan, iturritze-arrakuntza 2800 A da. Irudi 2-ak DS-tik BPS-ra nominal arrakuntza iturritze-prozesua azaltzen du.

Lehenik, goiko konbertsore-banku unitatea gelditzen da eta beheko konbertsore-banku unitatea funtzionatzen da. Goiko banku unitatea geldituta hasieratik funtzionatzeko, DS C1 irekitzen da nominal arrakuntza BPS-ra iturri ahal izateko. Irudi 2 c-ko adierazpen zirkulu baterako analisiaren arabera, taldea C DS-aren eskariak DC 2800 A nominal arrakuntzan 1 V tenperatura dira, non tenperatura DC-GIS-in barne dagoen iturritze-luzerarako metroko ize-erresistentzia eta indukzioarekin kalkulatu den.

Irudi 2: Taldea C-ko DS-en iturritze-operazioa. (a) DS-iturri, (b) DS-ireki, (c) DS-ren adierazpen zirkulua

Taldea D: DS-k konbertsore-banku baten kargatze-arrakuntza iturri behar du konbertsore-banku unitate bat gelditu ondoren. Tiristor-renbila gelditu gabe ere, konbertsore-bankuko ize-kapasitatearen bitartez ripple-arrakuntza ibiliko da. Analisia zerrendatik, ripple-arrakuntza 1 A baino gutxiago moztu daitekeela eta konbertsorearen aldeko atzeroko DC tenperatura eta lerroaren aldeko DC tenperatura, ripple osagaien barne, arteko aldaketaren ondorioz sortutako berreskuratze-tenperatura 70 kV baino gutxiago dela agertzen da, Irudi 3-ean ikus daitekeen bezala.

Irudi 3: DS kontaktuen arteko tenperatura-desberdintasuna

HVDC iturritzaile taldeen burutazioa:
A-tik D-rako HVDC DS guztien sakelaritzeko prestasuna AC DS-en oinarrian diseinatu zen, eta bere prestasuna Taula 1-ko proba-baldintzetan oinarritutako fabrikako proben bidez konfirmatu zen. HVAC DS eta HVDC DS artean ez dago diseinu-arazo nabarmenik, HVDC aplikazioetarako ize-luzera 20% luzeagoa den kasuan izan ezik.

Irudi 4: 500 kV-DC GIS-erako DC-DS&ES, DC-CT&VT, DC-MOSA (LA)

Gas-insulated switchgear (DC-GIS) HVDC DS asko eta lurra egokitzen dituzten sakelariak osatzen ditu, HVDC sareetan itsasertzaren ondoan aplikatzen dira. Irudi 4-ak 2000an komisioan hartu zen bipolareko HVDC sisteman instalatutako DC DS eta DC ES dituen DC-GIS adibide bat erakusten du.